Procédé et appareil de récupération des composants d'objets en acier galvanisé Procédé et appareil de récupération des composants <EMI ID=1.1> d'objets en acier galvanisé.
La présente invention concerne un procédé et un appareil pour la récupération des composants d'objets en acier galvanisé, c'est-à-dire la récupération du zinc et/ou
de l'acier en vue de leur valorisation.
Le recyclage sans traitement des déchets galvanisés vers les unités sidérurgiques présente des désavantages certains:
a) attaque des réfractaires des convertisseurs par le zinc métallique ou son oxyde; b) contamination des poussières recueillies dans les hottes et recyclées vers le haut-fourneau, par de l'oxyde de zinc qui donne des ennuis au niveau des réfractaires : attaque de ces derniers et accumulation de dépôts qui perturbent le fonctionnement de l'ensemble; c) la valeur des déchets n'est pas pleinement exploitée puisqu'on ne récupère pas l'élément le plus précieux, en l'occurrence le zinc, et que le matériau brut est indésirable pour les raisons évoquées ci-dessus.
C'est pourquoi une récupération rationnelle des déchets en acier galvanisé devrait permettre de séparer les deux constituants : acier et zinc en vue de les revaloriser séparément.
Le traitement vers lequel on se tourne d'instinct lorsqu'il s'agit de "dégalvaniser" l'acier est la solubilisation du zinc en milieu acide. Cette méthode est toutefois loin d'être satisfaisante. En effet, si elle remplit pleinement son objectif, à savoir de débarrasser totalement l'acier de son revêtement gênant et de le rendre ainsi apte à un retraitement en aciérie, elle s'accompagne par contre d'un certain nombre d'inconvénients qui peuvent être résumés de
la façon suivante :
1) dans le cas où on n'essaie pas de récupérer le
zinc, on se trouve devant l'obligation de se débarrasser de solutions acides chargées de sels de zinc et de fer. Un traitement de neutralisation sera nécessaire, par exemple par la chaux, pour pouvoir rejeter les eaux résiduaires. Notons d'ailleurs à ce sujet que l'acide utilisé pour la dissolution n'est pas régénéré et
qu'en outre un traitement de neutralisation donnera lieu à la formation de boues difficilement valorisables sans un traitement coûteux, étant donné la présence
du zinc. De plus, le traitement de neutralisation
devra faire l'objet d'un contrôle soigné pour éviter
de rejeter en rivière des sels de zinc.
<EMI ID=2.1>
par exemple par un procédé de dépôt électrolytique, on se trouve en présence de difficultés considérables étant donné la contamination des solutions par les sels de fer. A titre indicatif, signalons que les solutions pour l'électrolyse du zinc doivent avoir
<EMI ID=3.1>
Il conviendra dès lors de prendre des mesures spéciales pour limiter l'attaque du fer lors de la mise en solution du zinc en milieu acide, en utilisant des inhibiteurs de décapage.
La présente invention vise un mode de récupération
par solubilisation en milieu alcalin. L'avantage d'un tel mode de travail en milieu alcalin est évidemment que le fer est pratiquement insoluble dans ces conditions mais, sans moyen approprié, il en serait presque de même pour le zinc dont la vitesse de solubilisation en milieu alcalin est très lente.
L'invention résout ce problème de solubilisation du zinc par un procédé selon lequel on plonge les déchets préalablement découpés dans une solution alcaline contenue dans une cellule d'électrolyse, lesdits déchets servant d'anodes disposées entre des plaques de zinc servant de cathodes, on applique un potentiel électrique entre anodes et cathodes, et on recueille le dépôt électrolytique de poudre de zinc sur les cathodes tandis que l'on récupère les objets dégalvanisés.
Suivant un autre aspect, l'invention propose un appareil pour mettre en oeuvre le procédé défini ci-dessus. Cet appareil consiste en une cellule d'électrolyse contenant une solution alcaline dans laquelle sont plongés des déchets en acier galvanisé servant d'anodes et des plaques de zinc servant de cathodes, les anodes et cathodes étant connectées aux bornes d'une source de potentiel électrique. Des diaphragmes en matière synthétique sont disposés dans la solution alcaline entre anodes et cathodes.
L'invention permet ainsi une récupération aisée du zinc et de l'acier avec les avantages suivants:
a) les réactions de dissolution et d'électrolyse se réalisent avec un rendement très élevé à la température ordinaire avec une faible consommation d'énergie; b) la technique requiert un matériel très simple; c) la consommation en réactifs (NaOH) est très faible puisqu'on doit simplement compenser les pertes dues à la présence d'impuretés éventuelles (par exemple solubilisation de traces d'aluminium); d) les éléments récupérés sont aisément valorisables; e) il n'y a aucun problème de rejet d'eaux résiduaires, ni de production de gaz ou de poussières polluantes.
L'invention est exposée dans ce qui suit en se référant à la figure ci-annexée qui représente schématiquement une cellule d'électrolyse 10. Les références numériques
1 et 2 désignent respectivement une anode et des cathodes. L'anode 1 est constituée par des tôles galvanisées et
les cathodes 2 sont constituées de plaques de zinc. Le bain électrolytique 3 consiste en une solution de
soude caustique. Entre l'anode 1 et les cathodes 2
sont disposés des diaphragmes en matière synthétique,
par exemple un dérivé polyoléfinique.
Suivant l'invention, les déchets galvanisés 1 sont découpés en vue de faciliter la manutention. Le zinc des déchets galvanisés 1 se dissout électrochimiquement en formant du zincate de sodium dans la lessive caustique. L'acier des déchets 1 reste insoluble.
Le zinc contenu dans le zincate diffuse au travers
de la paroi semi-perméable . L'anode 1 et les cathodes 2 sont raccordées aux bornes d'une source de potentiel 5. Le zinc se dépose sur les cathodes sous forme de poudre et peut être récupéré. La soude caustique consommée par la dissolution du zinc se trouve presque entièrement régénérée lors de la phase d'électrolyse.
La cuve de dissolution est divisée en deux compartiments, l'un cathodique, l'autre anodique séparés par un diaphragme en matière synthétique qui réalise la séparation des résidus insolubles.
Les produits récupérés sont aisément valorisables.
Pour la poudre de zinc il existe de nombreuses sources d'utilisation. Par exemple, pigments pour peintures
et revêtements, agent de cémentation, réducteur, sans compter sa réutilisation à l'état fondu comme matière première en galvanisation.
L'acier totalement débarrassé du recouvrement de zinc constitue un élément de valeur pour le retraitement
en sidérurgie.
REVENDICATIONS
1. Procédé de récupération des constituants de base de déchets en acier galvanisé,
caractérisé en ce que l'on plonge les déchets précités dans une solution alcaline contenue dans une cuve d'électrolyse, lesdits déchets servant d'anodes disposées entre des plaques de zinc servant de cathodes, en ce qu'on applique un potentiel électrique entre cathodes et anodes, et en ce qu'on recueille le dépôt électrolytique de poudre de zinc sur les cathodes tandis que l'on récupère un acier exempt de zinc.
2. Appareil de récupération des composants de déchets
en acier galvanisé,
caractérisé en ce qu'il consiste en une cellule d'électrolyse (10) contenant une solution alcaline dans laquelle sont plongés des déchets en acier galvanisé servant d'anodes (1) et des plaques de zinc servant de cathodes (2), les anodes et les cathodes étant connectées aux bornes d'une source de potentiel électrique (5).